6 Лекция 6. Беспроводные сад

Цель лекции: изучение студентами технологий беспроводных САД.

Содержание:

• технологии организации множественного доступа;

• стандарты беспроводного доступа;

• пример построения системы фиксированного радиодоступа.

Технологии организации множественного доступа

• FDMA (Frequency Division Multiple Access) – множественный доступ с частотным разделением. При этом выделенный для определенной системы спектр делится на полосы частот, в которых осуществляется передача канальной информации от разных абонентов, рисунок 6.1.а;

• TDMA (Time Division Multiple Access) – множественный доступ с временным разделением. При этом выделенная полоса частот представляется для передачи канальной информации на определенный короткий промежуток времени; в следующий промежуток времени осуществляется передача информации от другого абонента, рисунок 6.1.б;

• C DMA (Code Division Multiple Access) – множественный доступ с кодовым разделением, сообщения от абонентов шифруются и передаются одновременно. Этот способ имеет определенное достоинство – скрытность информации, но при этом для передачи требуется довольно широкая полоса частот, что может быть недостатком при ограниченности частотного ресурса, рисунок 6.1.в.

Рисунок 6.1 - Организация множественного доступа в различных системах

Стандарты беспроводного доступа

Существует множество стандартов радиодоступа СТ-2, DECT, CDMA, D-AMPS (их модификации) и другие.

1. Технология СТ-2 использует метод множественного доступа с частотным разделением каналов, совмещенный с временным дуплексным разделением режимов передачи и приема TDD, при котором в одном временном интервале осуществляется передача сообщения от абонента, а в следующий момент – прием сообщения от базовой станции. Таким образом, используется только одна несущая частота для передачи и приема информации [1]. Спектр частот 839-843, 864-868.2, 910-914 МГц.

Р исунок 6.2 – Стандарт СТ-2

2. Стандарт DECT – используется комбинированный способ множественного доступа с временным и частотным разделением каналов в сочетании с временным дуплексным разделением режимов передачи и приема. В терминологии международных рекомендаций эта технология обозначается как – MC/TDMA/TDD.

Диапазон частот 1880-1900 МГц. Предусматривается возможность подключения к сетям ISDN. Данная технология может применяться как для построения оборудования абонентского радиодоступа, так и радиотелефонной бесшнуровой связи.

Системы стандарта DECT работают в диапазоне частот 1880-1900 МГц. Этот диапазон подразделяется на 10 несущих частот - частотных каналов (множественная связь или МС - Mu1ti Carrier).

Каждый речевой канал использует одну пару временных интервалов (а-а, или б-б). Это означает, что для трафика являются доступными 120 речевых каналов (10 несущих 12 временных интервалов).

Рисунок 6.3 – Временные кадры

Пример построения системы фиксированного радиодоступа

Система TANGARA Wireless цифровая радиосистема для абонентского доступа. Технические характеристики системы приведены в таблице 6.1. Структура системы приведена на рисунке 6.4 [1].

Т а б л и ц а 6.1 – Техническая характеристика

Максимальная абонентская емкость системы	512 абонентов двухпровод. 960 абонентов Е1
Тип системы	Цифровая
Поддерживаемый стандарт радиосвязи	СТ-2
Тип многостанционного доступа	FDMA
Диапазоны рабочих частот МГц	864 - 868,2 МГц
Ширина полосы канала	100 кГц
Способ реализации дуплекса	Bременной (TDD)
Тип и скорость кодирования речи	32 кбит/с ADPCM
Максимальная скорость передачи пользовательских данных, Кбит/с	Факс 9,6 кбит/с, модем не более 16,8 кБит/сек
Максимальное число базовых станций, подключаемых к одному контроллеру*	36 шт. 6-ти канальных станций 108шт. 2-х канальных 54 шт. 4-х канальных или любые комбинации
Минимальное и максимальное число разговорных каналов, поддерживаемых одной базовой станцией	От 2 до 6
Максимальная дальность радиосвязи между базовой станцией и абонентским терминалом или радиус соты, км	12 км при многосекторной антенне на базовой станции (волновой канал 8-14 дБ) и направленной антенне на абонентской стороне (волновой канал 8-14 дБ), имеется до 8 типов антенн для радиуса “сот” от 0.3 до 10- 12 км
Выходная мощность передатчика базовой станции, Вт	0.01 ВТ на канал (для компенсации затухания в кабеле может поставляться усилитель до 0.5 Вт)
Максимальное удаление базовой станции от контроллера базовых станций, км (указать тип соединяющего их канала связи)	11 км по 3-м парам 0.9мм, либо по тракту E1 на неограниченное расстояние (по оптоволокну или РРЛ)
Интерфейсы контроллера базовых станций для стыковки с коммутатором АТС ТфОП	Вариант 1. G.703 с сигнализацией R.2 MFC / R1.5 MFS или V5.1 Вариант 2. Двухпроводные абонентские линии
Максимальное удаление контроллера базовых станций от коммутатора ТфОП, км	При включении по абонентским линиям сопротивление шлейфа не должно превышать 240 Ом (около 1,8 км по кабелю ТПП 0,5) При включении по цифровому стыку затухание в линии не хуже 6 дБ (около 800 м)

Рисунок 6.4 – Структура системы TANGARA Wireless

Контроллер Базовых Станций (BSC), управляющий базовыми станциями и абонентскими терминалами, устанавливается обычно в помещениях АТС и подключается к ТфОП через различные типы интерфейсов – по 2-х проводным аналоговым линиям с сигнализацией по шлейфу, либо по трактам 2 Мбит/с G.703 с сигнализациями R2/R1.5 или V5.1.

Базовая станция (BS) обладает модульной структурой и поддерживает от 2-х до 6-ти радиоканалов. В зависимости от нагрузки в сети и допустимой вероятности отказов, каждая базовая станция обслуживает от 6-и (выделенные каналы постоянного соединения) до 80-и абонентов. Рекомендуемое число – 60 абонентов на одну БС.

Абонентский терминал (RNT) представляет собой блок малых размеров, спроектированный специально для легкого настенного монтажа в помещениях абонента или в общественных телефонах автоматах. К нему может присоединяться компактная направленная или штыревая антенна.

Интерфейс RNT с ТА аналогичен интерфейсу телефонной станции. К RNT могут подключаться телефонные аппараты любых конструкций, автоответчики, факсимильные аппараты, модемы и т.д. Интерфейс предусматривает сигналы переполюсовки и 12/16 кГц метрические сигналы для телефонов автоматов.